CN116380402A - 用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器及安装制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于超高速风洞试验技术领域,公开了一种用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器及安装制作方法。瞬态辐射热流传感器为从外至内同中心轴线的双层柱体结构,包括位于外层的安装套,位于内层的瞬态辐射热流传感器测量体,瞬态辐射热流传感器测量体包括从上至下顺序固定的柱形光学玻璃和热流计,热流计的上表面设置光辐射吸收膜。安装制作方法首先在试验模型壳体制作与瞬态辐射热流传感器的安装套匹配的安装通孔,试验前,组装瞬态辐射热流传感器,然后将瞬态辐射热流传感器安装并固定在安装通孔内,瞬态辐射热流传感器测量端的柱形光学玻璃与试验模型表面平齐。瞬态辐射热流传感器尺寸小、结构紧凑、密封性能好,安装方法适应性强。
Description
技术领域
本发明属于超高速风洞试验技术领域,具体涉及一种用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器及安装制作方法。
背景技术
超高速飞行器飞行过程中,头部的激波层气体发生离解甚至电离,受激发的气体粒子会以辐射的形式对超高速飞行器表面加热。在飞行速度9km/s时,辐射加热能够达到总气动加热的30%左右;在更高速度下,辐射加热甚至在总气动加热中占主导地位。因此,辐射热流的预测是超高速飞行过程的关键问题之一。辐射加热的计算预测具有较大的难度和不确定度,需要开展相应的地面模拟试验研究。
高焓膨胀风洞的高温气流速度高达12km/s,具有超高速气流模拟能力,模型头部的激波层温度最高超过10000K,具备了飞行器辐射加热效应的模拟能力,但是,目前还缺乏相应的辐射热流测量技术,甚至没有适用的瞬态辐射热流传感器。
由于高焓膨胀风洞的有效试验气流持续时间极短,通常在几百微秒以内,因此,瞬态辐射热流传感器必须能够快速响应;同时,瞬态辐射热流传感器还必须能够隔离高温气流的对流加热,并考虑辐射场的光谱特性及辐射吸收率等影响因素。
当前,亟需发展一种用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器及安装制作方法。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题是提供一种用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器,本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器的安装制作方法,用于在高焓膨胀风洞中测量试验模型表面辐射热流。
本发明的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器,其特点是,所述的瞬态辐射热流传感器为从外至内同中心轴线的双层柱体结构,包括位于外层的安装套,位于内层的瞬态辐射热流传感器测量体,瞬态辐射热流传感器测量体包括从上至下顺序固定的柱形光学玻璃和热流计,热流计的上表面设置光辐射吸收膜。
进一步地,所述的安装套为轴对称的内台阶圆柱壳体,内腔从上至下依次由内孔Ⅰ、内孔Ⅱ和内孔Ⅲ组成,内孔Ⅰ的内径大于内孔Ⅱ的内径,内孔Ⅱ的内径小于内孔Ⅲ的内径;
内孔Ⅰ安装柱形光学玻璃,柱形光学玻璃的上表面与安装套的上表面平齐,柱形光学玻璃的外壁面与内孔Ⅰ的孔壁之间具有环形缝隙Ⅰ,柱形光学玻璃的下表面与内孔Ⅰ的上表面之间具有间隔缝隙,环形缝隙Ⅰ和间隔缝隙内填充密封垫,密封垫的底面开有中心通孔;
内孔Ⅱ安装柱形的热流计,热流计的上表面设置光辐射吸收膜,热流计的下端伸入内孔Ⅲ,热流计的底面焊接信号线,热流计的外壁面包裹绝缘层,绝缘层填充热流计的外壁面与内孔Ⅱ的孔壁之间的环形缝隙Ⅱ;
内孔Ⅲ安装密封套,密封套套装在热流计下端伸入内孔Ⅲ的下部段上,信号线穿过密封套,伸出安装套。
进一步地,所述的安装套安装在试验模型的壳体内,安装套的表面与试验模型的表面平齐;试验模型的安装孔与安装套的上段匹配,采用螺纹连接固定或者胶水粘结固定;安装套的材质与试验模型的壳体的材质相同;或者安装套的材质采用铝合金或者不锈钢中的一种。
进一步地,所述的柱形光学玻璃的材质为MgF2或CaF2玻璃,高透射率波段范围为200nm~5000nm。
进一步地,所述的光辐射吸收膜为铬硅膜或者氧化锌膜,采用真空镀膜方法制作;光辐射吸收膜的厚度范围为0.2μm~0.4μm;光辐射吸收膜光吸收波长范围为200nm~2500nm,通过测量光辐射吸收膜的反射率和透过率,标定得到吸收率。
进一步地,所述的热流计为薄膜热流计或同轴热电偶;热流计为薄膜热流计时,薄膜热流计测量端的薄膜为铂薄膜、铜薄膜或镍薄膜,薄膜厚度为0.1±0.01μm,薄膜采用真空溅射镀膜方法制作;热流计为同轴热电偶时,采用E型同轴热电偶。
进一步地,所述的密封垫和密封套的材质为环氧树脂。
进一步地,所述的绝缘层为透明胶纸。
本发明的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器的安装制作方法,包括以下步骤:
S10.在安装套的内孔Ⅰ的孔壁四周均匀涂抹环氧树脂;
S20.清洗柱形光学玻璃,将柱形光学玻璃放入安装套的内孔Ⅰ中,使得环氧树脂均匀压流到内孔Ⅰ、内孔Ⅱ交界的台阶端面上,在柱形光学玻璃的底面自然形成中心通孔,环氧树脂固化后形成密封垫;
环氧树脂的固化方法采用自然固化,自然固化在常温下固化24±1h;或者采用加温固化,加温固化在60℃的恒温箱中烘烤6±1h;
S30.热流计采用铂薄膜热流计,在铂薄膜热流计的上表面制作铬硅膜作为光辐射吸收膜;
铬硅膜采用真空镀膜方法制作,通过电子束、激光或电阻加热蒸发方式镀膜并控制铬硅膜膜厚度;在镀膜过程中,采用屏蔽罩包裹热流计,保护热流计侧壁的5mm高度以下不镀膜,不镀膜的高度是指热流计侧壁距离热流计上表面的高度;
S40.将热流计安装在电阻温度系数标定系统的安装座上,将热流计和安装座整体放入标准水槽中,设置标准水槽的低温点和高温点,启动电阻温度系数标定系统,达到恒温后,分别测量热流计在低温点和高温点的电阻值,计算得到热流计的电阻温度系数;
S50.在热流计的下端焊接信号线,信号线为双层线,内芯为镀银铜线,直径范围为0.35mm~0.5mm;外层为聚四氟乙烯层;
S60.在热流计的信号线焊点以上的侧壁包裹透明胶纸,形成绝缘层;
S70.在绝缘层的表面涂抹环氧树脂,涂抹环氧树脂的高度范围为80%~90%,涂抹环氧树脂的高度是指绝缘层侧壁距离热流计上表面的高度;
将热流计从安装套下端插入内孔Ⅲ,穿过内孔Ⅱ,缓慢向内孔Ⅰ推进,直至光辐射吸收膜接触密封垫;
将安装套倒置,待环氧树脂固化;固化后,光辐射吸收膜与柱形光学玻璃之间的距离范围为0.1mm~0.2mm,即密封垫的中心通孔高度范围为0.1mm~0.2mm;
S80.在安装套的内孔Ⅲ内填充环氧树脂,环氧树脂表面与安装套的下端面平齐,环氧树脂固化后形成密封套,完成瞬态辐射热流传感器的制作;
S90.在试验模型的壳体制作与瞬态辐射热流传感器的安装套相匹配的安装通孔,将瞬态辐射热流传感器装入安装通孔中,保证安装套的上表面与试验模型的表面平齐;
S100.开展高焓膨胀风洞试验,热流计感受并输出电压信号,根据热流计的电阻温度系数,按照一维半无限理论计算热流计上表面的热流,再结合标定的光辐射吸收膜的吸收率、柱形光学玻璃的透过率,以及基于瞬态辐射热流传感器结构尺寸计算得到的视角因子等相关参数,进行综合换算,得到试验模型表面瞬态辐射热流传感器位置处的辐射热流值。
本发明的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器,在激波风洞中应用的测量对流加热的热流计的基础上,增加了光学玻璃隔离对流传热,同时,在热流计表面增加了光辐射吸收膜调整光吸收波段。
本发明的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器中的柱形光学玻璃的厚度典型值约1mm~1.5mm,厚度可根据高焓膨胀风洞高温流场的辐射强度进行适当调整,但是,柱形光学玻璃的厚度增加将导致光辐射透过率降低、输出信号变小,影响测量效果。
本发明的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器响应快,辐射测量范围与高温流场辐射的主要波段相匹配,具有尺寸小、结构紧凑、密封性能好、易于安装的优点,能够辨识高温流场中试验模型表面的瞬态辐射热流,具有工程实用价值。
本发明的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器的安装制作方法首先在试验模型壳体制作与瞬态辐射热流传感器的安装套匹配的安装通孔,试验前,组装瞬态辐射热流传感器,然后将瞬态辐射热流传感器安装并固定在安装通孔内,瞬态辐射热流传感器测量端的柱形光学玻璃与试验模型表面平齐。
附图说明
图1为本发明的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器的安装示意图;
图2为本发明的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器中的安装套示意图;
图3为本发明的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器中的柱形光学玻璃示意图;
图4为实施例1的瞬态辐射热流传感器测量的高焓膨胀风洞高温流场辐射热流曲线。
图中,1.试验模型;2.安装套;3.柱形光学玻璃;4.密封垫;5.光辐射吸收膜;6.热流计;7.绝缘层;8.密封套;9.信号线;10.内孔Ⅰ;11.内孔Ⅱ;12.内孔Ⅲ。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明。
如图1~图3所示,本发明的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器为从外至内同中心轴线的双层柱体结构,包括位于外层的安装套2,位于内层的瞬态辐射热流传感器测量体,瞬态辐射热流传感器测量体包括从上至下顺序固定的柱形光学玻璃3和热流计6,热流计6的上表面设置光辐射吸收膜5。
进一步地,所述的安装套2为轴对称的内台阶圆柱壳体,内腔从上至下依次由内孔Ⅰ10、内孔Ⅱ11和内孔Ⅲ12组成,内孔Ⅰ10的内径大于内孔Ⅱ11的内径,内孔Ⅱ11的内径小于内孔Ⅲ12的内径;
内孔Ⅰ10安装柱形光学玻璃3,柱形光学玻璃3的上表面与安装套2的上表面平齐,柱形光学玻璃3的外壁面与内孔Ⅰ10的孔壁之间具有环形缝隙Ⅰ,柱形光学玻璃3的下表面与内孔Ⅰ10的上表面之间具有间隔缝隙,环形缝隙Ⅰ和间隔缝隙内填充密封垫4,密封垫4的底面开有中心通孔;
内孔Ⅱ11安装柱形的热流计6,热流计6的上表面设置光辐射吸收膜5,热流计6的下端伸入内孔Ⅲ12,热流计6的底面焊接信号线9,热流计6的外壁面包裹绝缘层7,绝缘层7填充热流计6的外壁面与内孔Ⅱ11的孔壁之间的环形缝隙Ⅱ;
内孔Ⅲ12安装密封套8,密封套8套装在热流计6下端伸入内孔Ⅲ12的下部段上,信号线9穿过密封套8,伸出安装套2。
进一步地,所述的安装套2安装在试验模型1的壳体内,安装套2的表面与试验模型1的表面平齐;试验模型1的安装孔与安装套2的上段匹配,采用螺纹连接固定或者胶水粘结固定;安装套2的材质与试验模型1的壳体的材质相同;或者安装套2的材质采用铝合金或者不锈钢中的一种。
进一步地,所述的柱形光学玻璃3的材质为MgF2或CaF2玻璃,高透射率波段范围为200nm~5000nm。
进一步地,所述的光辐射吸收膜5为铬硅膜或者氧化锌膜,采用真空镀膜方法制作;光辐射吸收膜5的厚度范围为0.2μm~0.4μm;光辐射吸收膜5光吸收波长范围为200nm~2500nm,通过测量光辐射吸收膜5的反射率和透过率,标定得到吸收率。
进一步地,所述的热流计6为薄膜热流计或同轴热电偶;热流计6为薄膜热流计时,薄膜热流计测量端的薄膜为铂薄膜、铜薄膜或镍薄膜,薄膜厚度为0.1±0.01μm,薄膜采用真空溅射镀膜方法制作;热流计6为同轴热电偶时,采用E型同轴热电偶。
进一步地,所述的密封垫4和密封套8的材质为环氧树脂。
进一步地,所述的绝缘层7为透明胶纸。
本发明的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器的安装制作方法,包括以下步骤:
S10.在安装套2的内孔Ⅰ10的孔壁四周均匀涂抹环氧树脂;
S20.清洗柱形光学玻璃3,将柱形光学玻璃3放入安装套2的内孔Ⅰ10中,使得环氧树脂均匀压流到内孔Ⅰ10、内孔Ⅱ11交界的台阶端面上,在柱形光学玻璃3的底面自然形成中心通孔,环氧树脂固化后形成密封垫4;
环氧树脂的固化方法采用自然固化,自然固化在常温下固化24±1h;或者采用加温固化,加温固化在60℃的恒温箱中烘烤6±1h;
S30.热流计6采用铂薄膜热流计,在铂薄膜热流计的上表面制作铬硅膜作为光辐射吸收膜5;
铬硅膜采用真空镀膜方法制作,通过电子束、激光或电阻加热蒸发方式镀膜并控制铬硅膜膜厚度;在镀膜过程中,采用屏蔽罩包裹热流计6,保护热流计6侧壁的5mm高度以下不镀膜,不镀膜的高度是指热流计6侧壁距离热流计6上表面的高度;
S40.将热流计6安装在电阻温度系数标定系统的安装座上,将热流计6和安装座整体放入标准水槽中,设置标准水槽的低温点和高温点,启动电阻温度系数标定系统,达到恒温后,分别测量热流计6在低温点和高温点的电阻值,计算得到热流计6的电阻温度系数;
S50.在热流计6的下端焊接信号线9,信号线9为双层线,内芯为镀银铜线,直径范围为0.35mm~0.5mm;外层为聚四氟乙烯层;
S60.在热流计6的信号线9焊点以上的侧壁包裹透明胶纸,形成绝缘层7;
S70.在绝缘层7的表面涂抹环氧树脂,涂抹环氧树脂的高度范围为80%~90%,涂抹环氧树脂的高度是指绝缘层7侧壁距离热流计6上表面的高度;
将热流计6从安装套2下端插入内孔Ⅲ12,穿过内孔Ⅱ11,缓慢向内孔Ⅰ10推进,直至光辐射吸收膜5接触密封垫4;
将安装套2倒置,待环氧树脂固化;固化后,光辐射吸收膜5与柱形光学玻璃3之间的距离范围为0.1mm~0.2mm,即密封垫4的中心通孔高度范围为0.1mm~0.2mm;
S80.在安装套2的内孔Ⅲ12内填充环氧树脂,环氧树脂表面与安装套2的下端面平齐,环氧树脂固化后形成密封套8,完成瞬态辐射热流传感器的制作;
S90.在试验模型1的壳体制作与瞬态辐射热流传感器的安装套2相匹配的安装通孔,将瞬态辐射热流传感器装入安装通孔中,保证安装套2的上表面与试验模型1的表面平齐;
S100.开展高焓膨胀风洞试验,热流计6感受并输出电压信号,根据热流计6的电阻温度系数,按照一维半无限理论计算热流计6上表面的热流,再结合标定的光辐射吸收膜5的吸收率、柱形光学玻璃3的透过率,以及基于瞬态辐射热流传感器结构尺寸计算得到的视角因子等相关参数,进行综合换算,得到试验模型1表面瞬态辐射热流传感器位置处的辐射热流值。
实施例1:
本实施例的试验模型1为金属球头模型,瞬态辐射热流传感器安装在球头驻点处;为了进行对比研究,本实施例将金属球头模型、另一个具有相同尺寸的金属球头,以及皮托压力探头并列安装在高焓膨胀风洞的试验段排架上。
安装套2外径4mm,长12mm;柱形光学玻璃3直径3mm,厚度1mm。安装套2的外螺纹螺纹螺距为0.5mm,外螺纹长度大于球头驻点处的壳体厚度;热流计6为柱状的薄膜热流计,外径2mm;内孔Ⅰ10内径3.1mm,内孔Ⅰ10深度1.1mm,内孔Ⅱ11内径2.1mm,内孔Ⅲ12内径3.6mm;密封垫4的中心通孔内径为1.8mm~2.0mm。
本实施例获得了如图4所示的辐射热流曲线,图中,q c为对流热流,q r为辐射热流,q t =q c+q r为总热流。一个球头驻点处的瞬态辐射热流传感器测量得到辐射热流q r,另一个球头驻点处的同轴热电偶测量得到总热流q t ,皮托压力探头测量得到压力P t。图中,64.1ms至64.4ms时间段为风洞引导气体流过时间即有效试验气体经历的流场建立时间;64.4ms至64.64ms之间约240μs的时间段为球头模型流场基本稳定时间,即高温流场的有效持续时间;64.64ms之后的气流速度、温度降低,为风洞尾流时间。测量结果表明,本实施例的瞬态辐射热流传感器能够满足高焓膨胀风洞高温流场的辐射热流测量需求。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言,在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器,其特征在于,所述的瞬态辐射热流传感器为从外至内同中心轴线的双层柱体结构,包括位于外层的安装套(2),位于内层的瞬态辐射热流传感器测量体,瞬态辐射热流传感器测量体包括从上至下顺序固定的柱形光学玻璃(3)和热流计(6),热流计(6)的上表面设置光辐射吸收膜(5)。
2.根据权利要求1所述的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器,其特征在于,所述的安装套(2)为轴对称的内台阶圆柱壳体,内腔从上至下依次由内孔Ⅰ(10)、内孔Ⅱ(11)和内孔Ⅲ(12)组成,内孔Ⅰ(10)的内径大于内孔Ⅱ(11)的内径,内孔Ⅱ(11)的内径小于内孔Ⅲ(12)的内径;
内孔Ⅰ(10)安装柱形光学玻璃(3),柱形光学玻璃(3)的上表面与安装套(2)的上表面平齐,柱形光学玻璃(3)的外壁面与内孔Ⅰ(10)的孔壁之间具有环形缝隙Ⅰ,柱形光学玻璃(3)的下表面与内孔Ⅰ(10)的上表面之间具有间隔缝隙,环形缝隙Ⅰ和间隔缝隙内填充密封垫(4),密封垫(4)的底面开有中心通孔;
内孔Ⅱ(11)安装柱形的热流计(6),热流计(6)的上表面设置光辐射吸收膜(5),热流计(6)的下端伸入内孔Ⅲ(12),热流计(6)的底面焊接信号线(9),热流计(6)的外壁面包裹绝缘层(7),绝缘层(7)填充热流计(6)的外壁面与内孔Ⅱ(11)的孔壁之间的环形缝隙Ⅱ;
内孔Ⅲ(12)安装密封套(8),密封套(8)套装在热流计(6)下端伸入内孔Ⅲ(12)的下部段上,信号线(9)穿过密封套(8),伸出安装套(2)。
3.根据权利要求1所述的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器,其特征在于,所述的安装套(2)安装在试验模型(1)的壳体内,安装套(2)的表面与试验模型(1)的表面平齐;试验模型(1)的安装孔与安装套(2)的上段匹配,采用螺纹连接固定或者胶水粘结固定;安装套(2)的材质与试验模型(1)的壳体的材质相同;或者安装套(2)的材质采用铝合金或者不锈钢中的一种。
4.根据权利要求1所述的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器,其特征在于,所述的柱形光学玻璃(3)的材质为MgF2或CaF2玻璃,高透射率波段范围为200nm~5000nm。
5.根据权利要求1所述的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器,其特征在于,所述的光辐射吸收膜(5)为铬硅膜或者氧化锌膜,采用真空镀膜方法制作;光辐射吸收膜(5)的厚度范围为0.2μm~0.4μm;光辐射吸收膜(5)光吸收波长范围为200nm~2500nm,通过测量光辐射吸收膜(5)的反射率和透过率,标定得到吸收率。
6.根据权利要求1所述的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器,其特征在于,所述的热流计(6)为薄膜热流计或同轴热电偶;热流计(6)为薄膜热流计时,薄膜热流计测量端的薄膜为铂薄膜、铜薄膜或镍薄膜,薄膜厚度为0.1±0.01μm,薄膜采用真空溅射镀膜方法制作;热流计(6)为同轴热电偶时,采用E型同轴热电偶。
7.根据权利要求2所述的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器,其特征在于,所述的密封垫(4)和密封套(8)的材质为环氧树脂。
8.根据权利要求2所述的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器,其特征在于,所述的绝缘层(7)为透明胶纸。
9.用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器的安装制作方法,其用于安装制作权利要求1~8任意一种所述的用于高焓膨胀风洞的瞬态辐射热流传感器,其特征在于,所述的安装制作方法包括以下步骤:
S10.在安装套(2)的内孔Ⅰ(10)的孔壁四周均匀涂抹环氧树脂;
S20.清洗柱形光学玻璃(3),将柱形光学玻璃(3)放入安装套(2)的内孔Ⅰ(10)中,使得环氧树脂均匀压流到内孔Ⅰ(10)、内孔Ⅱ(11)交界的台阶端面上,在柱形光学玻璃(3)的底面自然形成中心通孔,环氧树脂固化后形成密封垫(4);
环氧树脂的固化方法采用自然固化,自然固化在常温下固化24±1h;或者采用加温固化,加温固化在60℃的恒温箱中烘烤6±1h;
S30.热流计(6)采用铂薄膜热流计,在铂薄膜热流计的上表面制作铬硅膜作为光辐射吸收膜(5);
铬硅膜采用真空镀膜方法制作,通过电子束、激光或电阻加热蒸发方式镀膜并控制铬硅膜膜厚度;在镀膜过程中,采用屏蔽罩包裹热流计(6),保护热流计(6)侧壁的5mm高度以下不镀膜,不镀膜的高度是指热流计(6)侧壁距离热流计(6)上表面的高度;
S40.将热流计(6)安装在电阻温度系数标定系统的安装座上,将热流计(6)和安装座整体放入标准水槽中,设置标准水槽的低温点和高温点,启动电阻温度系数标定系统,达到恒温后,分别测量热流计(6)在低温点和高温点的电阻值,计算得到热流计(6)的电阻温度系数;
S50.在热流计(6)的下端焊接信号线(9),信号线(9)为双层线,内芯为镀银铜线,直径范围为0.35mm~0.5mm;外层为聚四氟乙烯层;
S60.在热流计(6)的信号线(9)焊点以上的侧壁包裹透明胶纸,形成绝缘层(7);
S70.在绝缘层(7)的表面涂抹环氧树脂,涂抹环氧树脂的高度范围为80%~90%,涂抹环氧树脂的高度是指绝缘层(7)侧壁距离热流计(6)上表面的高度;
将热流计(6)从安装套(2)下端插入内孔Ⅲ(12),穿过内孔Ⅱ(11),缓慢向内孔Ⅰ(10)推进,直至光辐射吸收膜(5)接触密封垫(4);
将安装套(2)倒置,待环氧树脂固化;固化后,光辐射吸收膜(5)与柱形光学玻璃(3)之间的距离范围为0.1mm~0.2mm,即密封垫(4)的中心通孔高度范围为0.1mm~0.2mm;
S80.在安装套(2)的内孔Ⅲ(12)内填充环氧树脂,环氧树脂表面与安装套(2)的下端面平齐,环氧树脂固化后形成密封套(8),完成瞬态辐射热流传感器的制作;
S90.在试验模型(1)的壳体制作与瞬态辐射热流传感器的安装套(2)相匹配的安装通孔,将瞬态辐射热流传感器装入安装通孔中,保证安装套(2)的上表面与试验模型(1)的表面平齐;
S100.开展高焓膨胀风洞试验,热流计(6)感受并输出电压信号,根据热流计(6)的电阻温度系数,按照一维半无限理论计算热流计(6)上表面的热流,再结合标定的光辐射吸收膜(5)的吸收率、柱形光学玻璃(3)的透过率,以及基于瞬态辐射热流传感器结构尺寸计算得到的视角因子相关参数,进行综合换算,得到试验模型(1)表面瞬态辐射热流传感器位置处的辐射热流值。
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